JP7382427B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施形態に係る燃料電池システム10が組み込まれた燃料電池自動車12の概略構成図である。
この実施形態に係る燃料電池システム10は、基本的には以上のように構成される。以下、図2のフローチャートを参照しながら、その動作について説明する。図2のフローチャートによる処理は、制御装置15により所定の周期で繰り返し実行される。
15…制御装置 18…燃料電池スタック
22…酸化剤ガス供給装置 24…燃料ガス供給装置
28…コンプレッサ 50…発電セル
58…カソード流路 59…アノード流路
60、60A、60B…酸化剤ガス供給流路 62…酸化剤オフガス流路
64…バイパス流路 70…ブリード弁
71…電源スイッチ 72…燃料ガス供給流路
73、76…温度センサ 74…燃料オフガス流路
77…循環流路 78…接続流路
99…排気流路 101…酸化剤ガス入口連通口
102…酸化剤ガス出口連通口 103…燃料ガス入口連通口
104…燃料ガス出口連通口 122…バイパス弁
162…ドレイン流路 164…ドレイン弁
168…排ガス排気口
Claims (5)
- 酸化剤ガスと燃料ガスとにより発電する燃料電池スタックと、
該燃料電池スタックに前記酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給流路と、
前記燃料電池スタックから排出された酸化剤オフガスを流通させる酸化剤オフガス流路と、
前記燃料電池スタックに前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給流路と、
前記燃料電池スタックから排出された燃料オフガスを流通させる燃料オフガス流路と、
前記酸化剤ガス供給流路と前記燃料オフガス流路とを連通する接続流路と、
前記接続流路を開閉する第1開閉弁と、
該第1開閉弁の開閉状態を制御する制御装置と、を備え、
該制御装置は、
前記燃料電池スタックの運転状態がアイドル状態のとき、前記第1開閉弁の開閉を所定間隔で連続して繰り返す弁連続開閉制御処理を実施する
燃料電池システム。 - 請求項1に記載の燃料電池システムにおいて、
前記制御装置が、前記燃料電池スタックの運転状態がアイドル状態のとき、前記第1開閉弁の開閉を所定間隔で連続して繰り返す前記弁連続開閉制御処理を実施するのは、前記燃料電池スタックの低温環境下での起動時、あるいは前記燃料電池スタックの暖気制御時である
燃料電池システム。 - 請求項1又は2に記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池スタックの前記燃料オフガス流路を分岐させ、一方の分岐流路は前記接続流路に連通させ、他方の分岐流路には、前記燃料電池スタックから排出される液水及び前記燃料オフガスを外部に排出可能な第2開閉弁を設け、
前記制御装置は、
前記第2開閉弁を閉方向に駆動しても、前記第2開閉弁が開状態で固着されていることを検出したとき、前記第1開閉弁の前記弁連続開閉制御処理を実施する
燃料電池システム。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の燃料電池システムにおいて、
前記酸化剤ガス供給流路を通じて前記燃料電池スタックに酸化剤ガスを供給するコンプレッサを備え、
前記制御装置は、
前記第1開閉弁の前記弁連続開閉制御処理の実施中は、非実施中に比較してコンプレッサの回転数を上昇させ、前記燃料電池スタックに供給する酸化剤ガスの流量を増加させる
燃料電池システム。 - 請求項4に記載の燃料電池システムにおいて、
前記制御装置は、
前記コンプレッサの回転数が目標回転数まで上昇しない場合であっても、前記第1開閉弁の弁連続開閉制御処理を継続する
燃料電池システム。
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---|---|---|---|---|
JP2003142131A (ja) | 2001-08-23 | 2003-05-16 | Toyota Motor Corp | 燃料電池の排出水素処理装置 |
JP2004319318A (ja) | 2003-04-17 | 2004-11-11 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
WO2007046545A1 (ja) | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池システム、アノードガス生成量推定装置及びアノードガス生成量の推定方法 |
JP2007128802A (ja) | 2005-11-07 | 2007-05-24 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
JP2008146900A (ja) | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池発電システム及びその運転方法 |
JP2011076816A (ja) | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Hitachi Ltd | 燃料電池システム |
JP2013501324A (ja) | 2009-08-05 | 2013-01-10 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 車両における燃料電池システムの作動方法 |
JP2019114351A (ja) | 2017-12-21 | 2019-07-11 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システム及びその制御方法 |
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003142131A (ja) | 2001-08-23 | 2003-05-16 | Toyota Motor Corp | 燃料電池の排出水素処理装置 |
JP2004319318A (ja) | 2003-04-17 | 2004-11-11 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
WO2007046545A1 (ja) | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池システム、アノードガス生成量推定装置及びアノードガス生成量の推定方法 |
JP2007128802A (ja) | 2005-11-07 | 2007-05-24 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
JP2008146900A (ja) | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池発電システム及びその運転方法 |
JP2013501324A (ja) | 2009-08-05 | 2013-01-10 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 車両における燃料電池システムの作動方法 |
JP2011076816A (ja) | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Hitachi Ltd | 燃料電池システム |
JP2019114351A (ja) | 2017-12-21 | 2019-07-11 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システム及びその制御方法 |
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